软件公司软件工程师面试问题集

2026年软件公司软件工程师面试问题集一、编程基础与数据结构（共5题，每题10分，总分50分）题目1（Java基础）请用Java实现一个方法，判断一个字符串是否是回文串。例如，"madam"是回文串，"hello"不是。答案与解析：javapublicbooleanisPalindrome(Strings){if(s==null)returnfalse;intleft=0,right=s.length()-1;while(left<right){if(s.charAt(left)!=s.charAt(right)){returnfalse;}left++;right--;}returntrue;}解析：双指针法，从字符串两端向中间遍历，比较对应字符是否相同。时间复杂度O(n)，空间复杂度O(1)。题目2（数据结构）请实现一个LRU（最近最少使用）缓存机制。它应该支持以下操作：get(key)和put(key,value)。当缓存容量满时，应删除最久未使用的项。答案与解析：javaimportjava.util.HashMap;importjava.util.Map;publicclassLRUCache{privateMap<Integer,Node>map;privateNodehead,tail;privateintcapacity;classNode{intkey,value;Nodeprev,next;Node(intkey,intvalue){this.key=key;this.value=value;}}publicLRUCache(intcapacity){this.capacity=capacity;map=newHashMap<>();head=newNode(0,0);tail=newNode(0,0);head.next=tail;tail.prev=head;}publicintget(intkey){Nodenode=map.get(key);if(node==null)return-1;moveToHead(node);returnnode.value;}publicvoidput(intkey,intvalue){Nodenode=map.get(key);if(node==null){NodenewNode=newNode(key,value);map.put(key,newNode);addToHead(newNode);if(map.size()>capacity){NodetoDel=tail.prev;removeNode(toDel);map.remove(toDel.key);}}else{node.value=value;moveToHead(node);}}privatevoidaddToHead(Nodenode){node.prev=head;node.next=head.next;head.next.prev=node;head.next=node;}privatevoidremoveNode(Nodenode){node.prev.next=node.next;node.next.prev=node.prev;}privatevoidmoveToHead(Nodenode){removeNode(node);addToHead(node);}}解析：使用双向链表+哈希表实现。哈希表存储键值对，链表维护访问顺序。get操作将节点移到头部，put操作先检查是否已存在，若存在则更新值并移动到头部，若不存在则添加到头部，若超出容量则删除尾部节点。题目3（算法）给定一个无重复元素的数组，返回其所有可能的子集。例如，[1,2,3]的子集有[],[1],[2],[3],[1,2],[1,3],[2,3],[1,2,3]。答案与解析：pythondefsubsets(nums):result=[]subset=[]nums.sort()defbacktrack(start):result.append(subset.copy())foriinrange(start,len(nums)):subset.append(nums[i])backtrack(i+1)subset.pop()backtrack(0)returnresult示例print(subsets([1,2,3]))解析：回溯算法。从第一个元素开始，每个元素都有两种选择：包含或排除。递归遍历所有可能组合。时间复杂度O(2^n)，空间复杂度O(n)。题目4（动态规划）请实现一个方法，计算从0到n（含）的整数中1出现的次数。例如，n=13，1出现了6次（1,10,11,12,13,100-109）。答案与解析：javapublicintcountDigitOne(intn){intcount=0;for(longi=1;i<=n;i=10){longdivider=i10;count+=(n/divider)i+Math.max(0,n%divider-i+1);}returncount;}解析：数学方法。从个位开始，每10个数字中有一个1，每100个数字中有10个1，以此类推。对于第k位，计算该位为1的次数。时间复杂度O(logn)，空间复杂度O(1)。题目5（系统设计）请解释什么是RESTfulAPI，并说明其四个基本约束条件。同时，设计一个简单的用户管理RESTfulAPI，包括主要端点和HTTP方法。答案与解析：RESTfulAPI是构建Web服务的一种架构风格，遵循REST（RepresentationalStateTransfer）原则。四个基本约束：1.无状态（Stateless）：每个请求必须包含所有必要的信息，服务器不保存客户端状态2.无缓存（Cacheable）：客户端可以指定缓存策略3.统一接口（UniformInterface）：使用标准化的操作和语义4.分层系统（LayeredSystem）：客户端不能感知网络结构用户管理RESTfulAPI设计：-GET/users：获取所有用户列表-POST/users：创建新用户-GET/users/{id}：获取指定ID的用户-PUT/users/{id}：更新指定ID的用户-DELETE/users/{id}：删除指定ID的用户解析：RESTfulAPI强调资源为中心，使用HTTP方法表示操作。设计时应遵循资源化、统一接口原则，避免使用自定义动词，路径应清晰表达资源关系。二、数据库与SQL（共4题，每题12分，总分48分）题目6（SQL基础）假设有表User(id,name,age,city)，请编写SQL查询：1.查询年龄大于30的用户的数量2.查询每个城市的用户数量，并按数量降序排列3.查询名字中包含"小"的用户的所有信息答案与解析：sql--1.年龄大于30的用户数量SELECTCOUNT()AScountFROMUserWHEREage>30;--2.每个城市的用户数量（降序）SELECTcity,COUNT()ASuser_countFROMUserGROUPBYcityORDERBYuser_countDESC;--3.名字中包含"小"的用户SELECTFROMUserWHEREnameLIKE'%小%';解析：使用COUNT()聚合函数统计数量，GROUPBY按城市分组，LIKE实现模糊查询。注意排序使用ORDERBY。题目7（数据库设计）设计一个简单的博客系统数据库表结构，包括：1.用户表（id,username,password,email）2.文章表（id,title,content,user_id,created_at）3.评论表（id,content,user_id,article_id,created_at）答案与解析：sql--用户表CREATETABLEUser(idINTAUTO_INCREMENTPRIMARYKEY,usernameVARCHAR(50)UNIQUENOTNULL,passwordVARCHAR(255)NOTNULL,emailVARCHAR(100)UNIQUENOTNULL);--文章表CREATETABLEArticle(idINTAUTO_INCREMENTPRIMARYKEY,titleVARCHAR(255)NOTNULL,contentTEXTNOTNULL,user_idINT,created_atTIMESTAMPDEFAULTCURRENT_TIMESTAMP,FOREIGNKEY(user_id)REFERENCESUser(id));--评论表CREATETABLEComment(idINTAUTO_INCREMENTPRIMARYKEY,contentTEXTNOTNULL,user_idINT,article_idINT,created_atTIMESTAMPDEFAULTCURRENT_TIMESTAMP,FOREIGNKEY(user_id)REFERENCESUser(id),FOREIGNKEY(article_id)REFERENCESArticle(id));解析：用户表存储基本信息，文章表关联用户，评论表关联用户和文章。使用外键维护引用完整性。时间戳记录创建时间。题目8（SQL优化）假设查询"SELECTFROMOrdersWHEREOrderDateBETWEEN'2023-01-01'AND'2023-12-31'ANDStatus='Shipped'"性能较差，请提出至少三种优化建议。答案与解析：1.为OrderDate和Status字段添加索引：sqlCREATEINDEXidx_orderdate_statusONOrders(OrderDate,Status);2.分析执行计划，确保索引被有效使用3.考虑分区表，按日期范围分区4.如果Status='Shipped'是常见查询，可考虑冗余字段StatusFlag5.确保统计信息是最新的（如ANALYZETABLE）解析：索引是提高查询性能最有效的方法。复合索引可以同时覆盖多个查询条件。定期更新统计信息有助于优化器选择最佳执行计划。题目9（数据库原理）解释数据库事务的ACID特性，并举例说明为什么需要事务。答案与解析：ACID特性：1.原子性（Atomicity）：事务是完整的，要么全部成功，要么全部失败2.一致性（Consistency）：事务必须保证数据库从一种一致性状态转换到另一种一致性状态3.隔离性（Isolation）：并发执行的事务之间互不干扰4.持久性（Durability）：一旦提交，事务结果永久保存在数据库中例子：银行转账需要原子性（要么两边都更新，要么都不更新），一致性（总金额不变），隔离性（两个操作不能互相影响），持久性（转账成功后不能丢失）。三、系统设计与架构（共4题，每题15分，总分60分）题目10（分布式系统）设计一个高并发的短链接系统，说明主要组件和流程，并分析可能的性能瓶颈。答案与解析：主要组件：1.前端服务：接收用户请求，负载均衡2.短链接服务：生成短链接，查询长链接3.缓存层：存储短链接到长链接映射，提高查询效率4.数据库：持久化短链接映射关系5.分布式队列：异步处理任务流程：1.用户请求转换为短链接-查询缓存，无则查询数据库-生成短链接并写入数据库和缓存-返回短链接2.用户访问短链接-查询缓存，无则查询数据库-返回对应长链接性能瓶颈：1.缓存命中率：缓存未命中时需要查询数据库2.数据库写入：高并发下写入性能可能下降3.负载均衡：前端服务需要合理分配请求4.短链接生成算法：需要保证唯一性和随机性解析：短链接系统核心是高效映射关系。通过缓存+数据库组合提高查询性能。分布式队列处理高并发写入。负载均衡分散请求压力。题目11（微服务）假设你要将一个单体应用拆分为微服务，请：1.描述微服务拆分的原则2.为一个电商系统设计至少三个微服务及其职责3.解释服务间通信方式及其优缺点答案与解析：1.微服务拆分原则：-业务领域驱动（按业务能力划分）-单一职责-独立部署-自治性-数据独立性-阿里巴巴拆分原则（领域、组织、技术、数据、环境）2.电商系统微服务设计：-订单服务：处理订单创建、修改、查询-商品服务：管理商品信息、库存-用户服务：管理用户信息、认证3.服务间通信方式：-同步RESTAPI：简单直接，但可能导致服务雪崩-异步消息队列：解耦，但实现复杂-RPC：高性能，但需要服务发现-服务发现：动态获取服务地址（如Consul,Eureka）-配置中心：集中管理配置解析：微服务拆分应以业务领域为核心。服务间通信方式选择取决于场景需求。同步适合实时性要求高的场景，异步适合解耦场景。题目12（缓存设计）设计一个分布式缓存系统，包括：1.缓存架构2.缓存失效策略3.缓存一致性问题及解决方案4.缓存性能优化建议答案与解析：1.缓存架构：-前端缓存：Nginx+Memcached/Varnish-中间缓存：Redis集群-后端数据库：主从复制-缓存穿透：布隆过滤器-缓存击穿：热点数据预热-缓存雪崩：设置过期时间随机化2.缓存失效策略：-TTL过期-空值缓存（避免缓存穿透）-手动清除-写入时更新关联缓存3.缓存一致性问题：-问题：数据库更新后缓存未同步-解决方案：-发布/订阅模式（RedisPub/Sub）-消息队列（Kafka,RabbitMQ）-延迟双删（先删除缓存，写入数据库成功后再删除）-读写分离+缓存穿透4.缓存性能优化：-使用内存淘汰策略（LRU）